NO115446B - - Google Patents

Description

Magnetometer med magnetisk resonans. Magnetometer with magnetic resonance.

Den foreliggende oppfinnelse har til formål forbedringer av magnetiske resonansmagneto-metre av den type som er beskrevet i hovedpatentet.The purpose of the present invention is to improve magnetic resonance magnetometers of the type described in the main patent.

Den angår spesielt et magnetometer til måling av styrken av magnetiske felter, spesielt svake magnetiske felter (mindre enn 1 Gauss) og variasjonene av disse ombord på en bevegelig gjenstand (fly, luftskip, rakett etc...). It particularly concerns a magnetometer for measuring the strength of magnetic fields, especially weak magnetic fields (less than 1 Gauss) and the variations of these on board a moving object (aircraft, airship, rocket etc...).

Man kjenner i dag forskjellige magnetometere av den magnetiske resonanstype. Slike anordninger er basert på målingen av prece-sjonsfrekvensen, den såkalte Larmorfrekvens, av det magnetiske moment, i alminnelighet kjerne-momentet, av en subatomær partikkel, i alminnelighet av en atomkjerne og spesielt av en proton, i det felt som skal måles, idet denne frekvens ér proporsjonal med styrken av det magnetiske felt hvori er anbrakt deri subatomære partikkel. Various magnetometers of the magnetic resonance type are known today. Such devices are based on the measurement of the precession frequency, the so-called Larmor frequency, of the magnetic moment, generally the nuclear moment, of a subatomic particle, generally of an atomic nucleus and especially of a proton, in the field to be measured, as this frequency is proportional to the strength of the magnetic field in which subatomic particles are placed.

Hvis man kaller styrken (i Gauss) av det felt som skal måles for H, og i hvilket felt man har anbrakt den subatomære partikkel, y det gyromagnetiske forhold for partikkélen (eksi-stensen av forholdet y betyr, når det er veldefi-nert, at det kinetiske moment, eller spinnet, og derfor også det magnetiske moment for partik-kelen ikke er null) og F0presesjonsfrekvensen eller Larmor-frekvensen (i Hz) har man If one calls the strength (in Gauss) of the field to be measured H, and in which field one has placed the subatomic particle, y the gyromagnetic ratio for the particle (the existence of the ratio y means, when it is well defined, that the kinetic moment, or spin, and therefore also the magnetic moment for the particle is not zero) and the F0precession frequency or the Larmor frequency (in Hz) one has

Det gyromagnetiske forhold (i Gauss—1 • sek.—<1>) er kjent med meget stor nøyaktighet for mange atomkjerner. Spesielt er det gyromagné- , tiske forhold for proton i avoksygenert vann kjent med en nøyaktighet på 10-6 bg det er lik 26 751,3 Gauss-<1>• sek.-1. The gyromagnetic ratio (in Gauss—1 • sec—<1>) is known with great accuracy for many atomic nuclei. In particular, the gyromagnetic relationship for protons in deoxygenated water is known with an accuracy of 10-6 bg, which is equal to 26,751.3 Gauss-<1>• sec.-1.

Den elektromagnetiské stråling med frekvens F er sirkulært polarisert, den tilsynela-tende resonans som en rotasjon av det totaie magnetiske moment om retningen for det mag netiske felt. Det roterende felt med elektromag-netisk stråling detekteres ved hjelp av minst én spole som er anbrakt omkring de subatomære partikler, hvori det roterende felt frembringer en elektrisk vekselspenning. Herav følger at hvis spolen befinner seg ombord i en bevegelig gjenstand som har en viss momentan vinkelhastighet co roterende om retningen av det magnetiske felt, blir spolen selv drevet av denne vinkelhastighet, og frekvensen for vekselspenningen som er frembrakt i spolen ved den magnetiske resonans svarer til den absolutte rotasjon av det totale magnetiske moment i forhold til et fast referansesystem, men som tilsvarer den relative rotasjon av dette moment i forhold til et referansesystem som er forbundet med den beve-lige gjenstand og følgelig med spolen. Anner-ledes uttrykt har man ifølge loven om sammen-setningen av vinkelhastigheter, når man kaller f frekvensen ved rotasjon med den momentane vinkelhastighet The electromagnetic radiation with frequency F is circularly polarized, the apparent resonance as a rotation of the double magnetic moment about the direction of the magnetic field. The rotating field of electromagnetic radiation is detected by means of at least one coil placed around the subatomic particles, in which the rotating field produces an alternating electric voltage. It follows that if the coil is located on board a moving object that has a certain instantaneous angular velocity co rotating about the direction of the magnetic field, the coil itself is driven by this angular velocity, and the frequency of the alternating voltage produced in the coil by the magnetic resonance corresponds to the absolute rotation of the total magnetic moment in relation to a fixed reference system, but which corresponds to the relative rotation of this moment in relation to a reference system which is connected to the moving object and consequently to the coil. Expressed differently, according to the law on the composition of angular velocities, when one calls f the frequency during rotation with the instantaneous angular velocity

Hvis man spesielt ønsker å måle med en stor If you particularly want to measure with a large

nøyaktighet et svakt magnetisk felt, som f. eks. det jordmagnetiske felt og dets variasjoner, med et magnetometer av den eldre type med magnetisk resonans, blir målingen uriktig, fordi man ser bort fra innflytelsen av co hvis man benyt-ter formel 1. Men co kan anta forholdsvis bety-delige verdier og kan være meget variabel når målingen utføres ombord i et fly, luftskip eller en rakett som kan rotere om aksen for det magnetiske felt. Det er meget vanskelig, hvis ikke umulig, å utføre korreksjonen av co nettopp på grunn av variasjonen av verdien av co, hvorav følger meget generende feil for verdien H og spesielt for variasjonene av denne. accuracy a weak magnetic field, such as the earth's magnetic field and its variations, with a magnetometer of the older type with magnetic resonance, the measurement becomes incorrect, because the influence of co is disregarded if one uses formula 1. But co can assume relatively significant values and can be very variable when the measurement is carried out on board an aircraft, airship or a rocket that can rotate around the axis of the magnetic field. It is very difficult, if not impossible, to carry out the correction of co precisely because of the variation of the value of co, which results in very annoying errors for the value H and especially for the variations thereof.

Magnetiske undersøkelser og geofysiske et-tersøkninger av mineraler basert på variasjonene av H vil derfor kunne bli gale hvis man ser bort fra innflytelsen av co. Magnetic investigations and geophysical investigations of minerals based on the variations of H could therefore go wrong if one ignores the influence of co.

I hovedpatentet er beskrevet et magnetometer som eliminerer de nevnte ulemper, idet dette magnetometer omfatter subatomære partikler med magnetiske momenter og kinetiske momenter som ikke er null, midler innrettet til å frembringe og til å detektere den magnetiske resonans og midler til måling av signalfrekven-sen som på denne måte er detektert, og videre er de partikler hvis resonans blir detektert, av to sorter som har forskjellige verdier for de nevnte momenter, og dessuten omfatter det midler til å måle den algebraiske differans mellom de to tilsvarende magnetiske resonansfrekven-ser, idet hver av disse frekvenser blir forsynt med fortegn for forholdet mellom de nevnte tilsvarende momenter. The main patent describes a magnetometer which eliminates the aforementioned disadvantages, as this magnetometer comprises subatomic particles with magnetic moments and kinetic moments which are not zero, means designed to produce and detect the magnetic resonance and means for measuring the signal frequency which in this way is detected, and furthermore the particles whose resonance is detected are of two types that have different values for the moments mentioned, and furthermore it includes means to measure the algebraic difference between the two corresponding magnetic resonance frequencies, each of these frequencies are provided with signs for the relationship between the aforementioned corresponding moments.

Hvis man kaller f og f" verdien av f og y' og If one calls f and f" the value of f and y' and

y" verdien av y for de to typer partikler som f. eks. kan være protoner for hvilke y' er positiv og fluorkjerner for hvilke y" også er positiv, men mindre enn y'. så kan likheten (2) skrives på føleende måte for de to kjerner: y" the value of y for the two types of particles which, for example, can be protons for which y' is positive and fluorine nuclei for which y" is also positive, but smaller than y'. then the equality (2) can be written sensibly for the two cores:

Hvis man kaller f" frekvensforskj ellen mellom f og f" får man ligningen: If you call f" the frequency difference between f and f", you get the equation:

idet man kaller forskjellen y' - y" for G og antar at y' er større enn y". Verdiene av y' og y" er kjent med stor nøyaktighet, og det gjelder også G. where one calls the difference y' - y" G and assumes that y' is greater than y". The values of y' and y" are known with great accuracy, and this also applies to G.

Ligningen (5) erstatter følgelig ligningen (1) med den fordel at frekvensen f" er nøyaktig Equation (5) consequently replaces equation (1) with the advantage that the frequency f" is exact

proporsjonal med H selv om magnetometret set-tes i rotasjon om retningen av H med hastig-heten co. proportional to H even if the magnetometer is set in rotation about the direction of H with the speed co.

Hvis y' og y" ik^e nar samme fortegn, idetY' f. eks. er positiv og y" er negativ, blir ligningen (3) fremdeles riktig, mens ligningene 4 og 5 erstattes med følgende ligninger: If y' and y" do not have the same sign, i.e. Y' is positive and y" is negative, equation (3) is still correct, while equations 4 and 5 are replaced by the following equations:

idet man i begge tilfelle kaller G den algebraiske differans mellom de to gyromagnetiske forhold. since in both cases G is called the algebraic difference between the two gyromagnetic ratios.

Som par med subatomære partikler som man kan benytte for oppfinnelsen ifølge hovedpatentet, kan nevnes følgende par: As pairs of subatomic particles that can be used for the invention according to the main patent, the following pairs can be mentioned:

Protoner og fluorkjerner,Protons and fluorine nuclei,

Protoner og fosforkjerner,Protons and phosphorus nuclei,

Protoner og heliumkj erner 3.Protons and helium nuclei 3.

(Alle disse kjerner har positive gyromagnetiske forhold bortsett fra helium 3 som har et nega-tivt gyromagnetisk forhold.) (All these nuclei have positive gyromagnetic ratios except helium 3 which has a negative gyromagnetic ratio.)

Det er også angitt i hovedpatentet at de foretrukne utførelser (dette gjelder spesielt for de to første par) kan man benytte den dyna-miske polarisasjonsprosess med elektronisk pum-ping ifølge det franske patent nr. 1 174 136 inn-levert 6. april 1957, dvs. flytende prøver som inneholder en oppløsning hvor oppløsningsmidlet inneholder kjerner (protoner, fluorkjerner, fosforkjerner), et paramagnetisk radikal som omfatter en ikke paret elektron, og hvor metningen av en elektronisk resonansstråle øker styrken av kjernesignalet. It is also stated in the main patent that the preferred designs (this applies especially to the first two pairs) can use the dynamic polarization process with electronic pumping according to the French patent no. 1 174 136 submitted on 6 April 1957, i.e. liquid samples containing a solution where the solvent contains nuclei (protons, fluorine nuclei, phosphorus nuclei), a paramagnetic radical comprising an unpaired electron, and where the saturation of an electronic resonance beam increases the strength of the nuclear signal.

Forsåvidt angår hver av magnetometerets sonder, så blir de med fordel anordnet overensstemmende med hovedpatentet i form av en oscillator av spinntypen, beskrevet i det franske patent nr. 1 351 587 av 28. desember 1962. As far as each of the probes of the magnetometer is concerned, they are advantageously arranged in accordance with the main patent in the form of an oscillator of the spin type, described in French Patent No. 1,351,587 of 28 December 1962.

Den foreliggende... oppfinnelse har til formål et magnetometer som har et eneste målehode hvori de to frekvenser f og f" blandes ved gjensidig kobling. The object of the present... invention is a magnetometer which has a single measuring head in which the two frequencies f and f" are mixed by mutual coupling.

Oppfinnelsen har videre til formål et magnetometer som i kombinasjon omfatter en dobbelt beholder hvis to rom hver inneslutter en samling av subatomære partikler med forskjellige gyromagnetiske forhold for de to rom, en spole viklet om hvert av rommene, idet disse to spoler har gjensidig kobling og hver er forbundet med inngangsklemmer til en tilnærmet lineær forsterker med meget stor forsterkning, idet ut-gangsklemmene for hver forsterker er forbundet med en spole anbragt med sin akse perpendikulært på aksen for den spole som er forbundet med inngangen til samme forsterker, en detektor forbundet med utgangen av en av forster-kerne, et filter forbundet med utgangen av detektoren og midler til å måle frekvensen for ut-gangsspenningen fra nevnte filter eventuelt . etter forsterkning, hvilken frekvens er nøyaktig proporsjonal med styrken av det magnetiske felt i det område hvori den dobbelte beholder befinner seg. The invention further aims at a magnetometer which in combination comprises a double container whose two chambers each contain a collection of subatomic particles with different gyromagnetic conditions for the two chambers, a coil wrapped around each of the chambers, these two coils having mutual coupling and each are connected to the input terminals of an approximately linear amplifier with very high gain, the output terminals of each amplifier being connected to a coil placed with its axis perpendicular to the axis of the coil which is connected to the input of the same amplifier, a detector connected to the output of one of the amplifiers, a filter connected to the output of the detector and means for measuring the frequency of the output voltage from said filter, if necessary. after amplification, which frequency is exactly proportional to the strength of the magnetic field in the region in which the double container is located.

I den foretrukne utførelse inneslutter hvert rom en oppløsning som omfatter for det første et oppløsningsmiddel som inneholder de nevnte subatomære partikler og dessuten oppløst i opp-løsningsmidlet et fritt paramagnetisk radikal som har en hyperfin avstand (dvs. en resonansfrekvens i et magnetisk felt null) som er forholdsvis høy og en dipolær kobling mellom spinnene i de ikke parete elektroner for det frie radikal og spinnene for de subatomære kjerner i oppløsningsmidlet, idet metningen av en elektronisk resonansstråle for et slikt radikal, på grunn av Overhauser-Abragam-effekten, øker styrken av signalet med Larmor-frekvens fra atomkjernene, og magnetometeret omfatter midler til å mette denne resonansstråle i de to rom. In the preferred embodiment, each compartment contains a solution comprising, firstly, a solvent containing the aforementioned subatomic particles and, furthermore, dissolved in the solvent a free paramagnetic radical having a hyperfine spacing (ie a resonance frequency in a magnetic field of zero) which is relatively high and a dipolar coupling between the spins of the unpaired electrons of the free radical and the spins of the subatomic nuclei in the solvent, as the saturation of an electronic resonance beam for such a radical, due to the Overhauser-Abragam effect, increases the strength of the Larmor frequency signal from the atomic nuclei, and the magnetometer includes means to saturate this resonant beam in the two rooms.

Oppfinnelsen omfatter også forbedringer av frekvensmålerne for å muliggjøre realisasjonen av nøyaktige målinger ved lav frekvens, f. eks. av størrelsesordenen hundrede Hz, som avgis av magnetometeret ifølge oppfinnelsen.Med dette for .øye kan man la magnetometer ets frekvensmåler omfatte i kombinasjon: midler til å sette i gang lavfrekvenssignalet, midler til å uttrekke av dette signal ensrettede pulser av samme frekvens, midler innrettet til å avgi kalibrerte pulser som har en meget høyere frekvens enn sig-nalfrekvensen av lav frekvens, et sett omkoblere innrettet til å la passere de nevnte kalibrerte signaler når de befinner seg i åpen tilstand, en frekvensdeler som mottar utgangen av sammenstillingen med omkoblere, en vippean-ordning med to innganger hvorav den ene mottar de nevnte ensrettede pulser som skyldes det igangsatte signal, og den annen styrepulser som er avgitt fra utgangen av frekvensdeleren og en utgang som mates fra det øyeblikk av da den første inngang mates med en ensrettet puls og til det øyeblikk da dens annen inngang mates med en styrepuls, idet utgangen åpner sammenstillingen av omkoblere mens den blir matet, og midler til å integrere utgangen av frekvensdeleren. The invention also includes improvements to the frequency meters to enable the realization of accurate measurements at low frequency, e.g. of the order of a hundred Hz, which is emitted by the magnetometer according to the invention. With this in mind, the magnetometer's frequency meter can include in combination: means for initiating the low-frequency signal, means for extracting unidirectional pulses of the same frequency from this signal, means arranged for emitting calibrated pulses having a much higher frequency than the low frequency signal frequency, a set of switches adapted to pass said calibrated signals when in the open state, a frequency divider receiving the output of the switch assembly, a flip-flop arrangement with two inputs, one of which receives the aforementioned unidirectional pulses resulting from the initiated signal, and the other control pulses emitted from the output of the frequency divider and an output which is fed from the moment when the first input is fed with a unidirectional pulse and until the moment when its other input is fed with a control pulse, the output opening the assembly of switches while it is fed, and means to integrate the output of the frequency divider.

Magnetometeret ifølge oppfinnelsen egner seg spesielt til måling av variasjoner ombord på et fly av det jordmagnetiske felt. Det danner i dette tilfelle et magnetovariometer. The magnetometer according to the invention is particularly suitable for measuring variations on board an aircraft of the earth's magnetic field. In this case it forms a magnetovariometer.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått ved hjelp av den følgende beskrivelse i forbindelse med vedliggende tegninger, idet det her selvsagt bare er angitt utførelseseksempler. Fig. 1 viser skjematisk et magnetometer-hode forsynt med forbedringene ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser en utførelsesform for en frekvensmåler for lave frekvenser spesielt innrettet til å måle frekvenser som avgis av magneto-meterhodet på fig. 1. The invention will be better understood with the help of the following description in connection with the attached drawings, since of course only exemplary embodiments are indicated here. Fig. 1 schematically shows a magnetometer head provided with the improvements according to the invention. Fig. 2 shows an embodiment of a frequency meter for low frequencies especially adapted to measure frequencies emitted by the magnetometer head in fig. 1.

Det magnetometer som er vist på fig. 1, omfatter en dobbelt beholder 1 med to rom la, lb, som i hvert av sine rom inneholder en oppløs-ning 2a, 2b som for det første omfatter et opp-løsningsmiddel med atomkjerner med magnetisk moment og kinetisk moment forskjellig fra null og følgelig med et vel definert gyromagnetisk forhold henholdsvis y' og y" og dessuten oppløst i dette oppløsningsmiddel et fritt paramagnetisk radikal som har en hyperfin struktur (dvs. en forholdsvis høy resonansfrekvens i et magnetisk felt null) og en dipolær kobling mellom spinnene for de ikke parete elektroner i det frie radikal og de atomiske kjernespinn i oppløs-ningsmidlet, idet metningen av en elektronisk resonansstråle for et slikt radikal, på grunn av Overhauser-Abragam-effekten, øker styrken av signaler med Larmor-frekvens for atomkjernene. De nevnte kjerner har fortrinnsvis et meget svakt kvadrupolært moment. The magnetometer shown in fig. 1, comprises a double container 1 with two compartments la, lb, which in each of its compartments contains a solution 2a, 2b which, firstly, comprises a solvent with atomic nuclei with magnetic moment and kinetic moment different from zero and consequently with a well-defined gyromagnetic ratio y' and y" respectively and also dissolved in this solvent a free paramagnetic radical which has a hyperfine structure (i.e. a relatively high resonance frequency in a magnetic field zero) and a dipolar coupling between the spins for the unpaired electrons in the free radical and the atomic nuclear spins in the solvent, as the saturation of an electronic resonance beam for such a radical, due to the Overhauser-Abragam effect, increases the strength of signals with Larmor frequency for the atomic nuclei. The said nuclei preferably have a very weak quadrupole moment.

Som eksempel kan rommet la inneslutte en oppløsning M/750 av ditertiobutylnitroksyd i et oppløsningsmiddel som består av halvparten vann og halvparten aceton, mens rommet lb inneslutter det samme frie radikal ditertiobutylnitroksyd i et oppløsningsmiddel som består av karbonheksafluor C6F0. As an example, compartment la can contain a solution M/750 of ditertiobutylnitroxide in a solvent consisting of half water and half acetone, while compartment lb contains the same free radical ditertiobutylnitroxide in a solvent consisting of carbon hexafluorine C6F0.

Den elektroniske resonansstråle på 68,8 MHz for ditertiobutylnitroksyd i de to rom la, lb blir mettet ved hjelp av en VHF generator 3 som ar-beider ved 68,8 MHz og en spole 4 (eller nøyak-tigere to spoler i serie) som mates fra genera-toren 3 og som frembringer i beholderen 1 et magnetisk felt med den samme frekvens 68,8 MHz. The electronic resonance beam at 68.8 MHz for di-tertiobutylnitroxide in the two compartments la, lb is saturated by means of a VHF generator 3 which operates at 68.8 MHz and a coil 4 (or more precisely two coils in series) which is fed from the generator 3 and which produces in the container 1 a magnetic field with the same frequency 68.8 MHz.

Om hvert av rommene la, lb er omviklet en spole 5a, 5b, idet disse to spoler er like og opp-viklet om den samme akse, slik at hver av dem induserer fluks av motsatt retning i den annen. A coil 5a, 5b is wound around each of the spaces la, lb, these two coils being the same and wound around the same axis, so that each of them induces flux of the opposite direction in the other.

Hver av spolene 5a, 5b er forbundet med inngangsklemmer 6a, 6b for en forsterker 7a, 7b uten faseforvrengning, idet denne forsterker fortrinnsvis er en forsterker som er forholdsvis selektiv med et smalt frekvensbånd sentrert melom henholdsvis f og f". I dette tilfelle eliminerer selektiviteten av resonanskretsen som dannes av spolen 5a, 5b og kondensatoren 8a, 8b som er anbrakt parallelt med spolen på inngangsklemmene 6a, 6b for forsterkeren 7a, 7b, en stor del av bakgrunnstøyen, og derfor øker signal/støy-forholdet ved utgangen lia, 11b for forsterkeren 7a, 7b. Utgangen av denne forsterker som kan ha en forsterkning av størrelses-ordenen 70 desibel går over et regulerbart poten-siometer 9a, 9b til en dobbelt spole 10a, 10b. Each of the coils 5a, 5b is connected to input terminals 6a, 6b for an amplifier 7a, 7b without phase distortion, this amplifier preferably being an amplifier which is relatively selective with a narrow frequency band centered between f and f respectively". In this case, the selectivity eliminates of the resonant circuit formed by the coil 5a, 5b and the capacitor 8a, 8b placed in parallel with the coil on the input terminals 6a, 6b of the amplifier 7a, 7b, a large part of the background noise, and therefore the signal-to-noise ratio at the output 11a, 11b increases for the amplifier 7a, 7b. The output of this amplifier, which can have an amplification of the order of 70 decibels, goes over an adjustable potentiometer 9a, 9b to a double coil 10a, 10b.

Aksene for spolene 5a, 5b og 10a, 10b er innbyrdes perpendikulære, slik at man får en elektrisk avkobling mellom hver spolesammenstilling 5a, 10a, og 5b, 10b, idet restkoblingen gjøres mi-nimal ved hjelp av potensiometrene 9a, 9b. The axes of the coils 5a, 5b and 10a, 10b are mutually perpendicular, so that an electrical decoupling is obtained between each coil assembly 5a, 10a, and 5b, 10b, the residual coupling being made minimal by means of the potentiometers 9a, 9b.

På grunn av metningen fra den elektroniske resonansstråle på 68,8 MHz av ditertiobutylnitroksyd vil det magnetiske resonanssignal fra protonene i den vandige oppløsningen 2a for det første og fluorkjernene for den ikke vandige oppløsningen 2b i det magnetiske felt H som finnes i det område som beholderen 1 befinner seg i, ha en styrke som er øket på grunn av Overhauser-Abragam-effekten. Due to the saturation of the electronic resonance beam at 68.8 MHz of di-tertiobutylnitroxide, the magnetic resonance signal from the protons of the aqueous solution 2a first and the fluorine nuclei of the non-aqueous solution 2b in the magnetic field H present in the region of the container 1 is in, have a strength that is increased due to the Overhauser-Abragam effect.

Sgnalet med kjerne-Larmor-frekvensen f og f" i hvert av rommene la, lb detekteres ved hjelp av en montasje som omfatter en spinn-oscillator med spolene 5a, 10a og spolene 5b, 10b. The signal with the core Larmor frequency f and f" in each of the rooms la, lb is detected by means of an assembly comprising a spin oscillator with coils 5a, 10a and coils 5b, 10b.

Under de ovenfor nevnte avkoblede forhold vil bare kjerneresonansfenomenet kunne koble spolene 5a, 10a med spolene 5b, 10b. Når spolene 5a, 5b er setet for en vekselstrøms elektromoto riske kraft fra kjerneinduksjon méd Larmor-frekvens tilsvarende det magnetiske felt H og det gyromagnetiske forhold y' eller y", vil denne elektromotoriske kraft forsterkes av forsterkeren 7a, 7b, derpå påtrykket spolen 10a; 10b hvis magnetiske felt sikrer opprettholdelsen av denne elektromotoriske kraft, hvilket igjen bevirker opprettholdelsen av oscillasjonene. Under the above-mentioned decoupled conditions, only the core resonance phenomenon will be able to connect the coils 5a, 10a with the coils 5b, 10b. When the coils 5a, 5b are the seat of an alternating current electromotive force from core induction with a Larmor frequency corresponding to the magnetic field H and the gyromagnetic ratio y' or y", this electromotive force will be amplified by the amplifier 7a, 7b, then the coil 10a is applied; 10b whose magnetic fields ensure the maintenance of this electromotive force, which in turn causes the maintenance of the oscillations.

Man kan si at hver av sammenstillingene 5a-7a-10a med rommet la og 5b-7b-10b med rommet lb utgjør en kvanteoscillator som tilsvarer den klassiske reaksj onsoscillator hvori kjerneresonanskurven tilsvarer kurven for den oscillerende krets i den klassiske oscillator, idet koblingen finner sted ved Larmor-frekvensen, og kvanteoscillatoren oscillerer med denne frekvens. Herav følger at hver forsterker 7a, 7b avgir til sin utgang lia, 11b en spenning med frekvens iik den nevnte Larmor-frekvens for protonene, og fluor kjernene; dvs. frekvensene f for 7a og f" for 7b. It can be said that each of the assemblies 5a-7a-10a with the space la and 5b-7b-10b with the space lb constitutes a quantum oscillator that corresponds to the classical reaction oscillator in which the core resonance curve corresponds to the curve of the oscillating circuit in the classical oscillator, as the coupling takes place at the Larmor frequency, and the quantum oscillator oscillates at this frequency. It follows from this that each amplifier 7a, 7b emits to its output lia, 11b a voltage with frequency iik the aforementioned Larmor frequency for the protons and fluorine nuclei; i.e. the frequencies f for 7a and f" for 7b.

Ifølge oppfinnelsen kan man, da spolene 5a og 5b også er innbyrdes koblet ved gjensidig kobling, frembringe en interferens mellom de to oscillatorer med spinnkobling, og følgelig disponerer man ved utgangen lia, 11b av en forsterker 7a, 7b f. eks. ved punktet 11, over en interferensfrekvens According to the invention, since the coils 5a and 5b are also interconnected by mutual coupling, interference can be produced between the two oscillators with spin coupling, and consequently one disposes at the output 11a, 11b of an amplifier 7a, 7b e.g. at point 11, above an interference frequency

Dette interferenssignai a detekteres ved hjelp av én detektor 12 som omfatter en kondensator 13, to halvlederdioder 14, 15 og en motstand 16, idet dioden 1.5 ikke slipper gjennom den likerettede strøm. Den likerettede strøm filtreres i et filter 17 med selvinduksjonsspolen 18 og kondensatorene 19a, 19b. Den likerettede og filtrerte spenning b med frekvensen f - f" som man disponerer ved 20, forsterkes i forsterkeren 21, idet utgangen c av forsterkeren sendes til en frekvensmåler 22, f. eks. av den på fig. 2 illustrerte type. This interference signal is detected by means of one detector 12 which comprises a capacitor 13, two semiconductor diodes 14, 15 and a resistor 16, the diode 1.5 not letting through the rectified current. The rectified current is filtered in a filter 17 with the self-induction coil 18 and the capacitors 19a, 19b. The rectified and filtered voltage b with the frequency f - f" that is available at 20 is amplified in the amplifier 21, the output c of the amplifier being sent to a frequency meter 22, e.g. of the type illustrated in Fig. 2.

I en utførelsesform kan spolene 5a, 5b hver omfatte 5000 vindinger med en 0,25 mm emal-jert kobbertråd avstemt ved hjeip av kondensatorene 8a, 8b til frekvensen 1950 Hz for 5a og til i240 Hz for 5b i det jordmagnetiske felt av stør-relsesordenen 0,5 Ørsted, mens spolene 10a, 10b hver omfatter 200 vindinger med 0,30 mm emal-jert kobbertråd. En gjennomtrengelig skjerm (ikke vist) som er gjennomtrengelig for kjerne-frekvenser av størrelsesordenen 1950 og 1240 Hz, men ugjennomtrengelig for den elektroniske frekvens på 68,8 Hz er anbrakt mellom spolene 4 og 5a-5b. In one embodiment, the coils 5a, 5b may each comprise 5000 turns of a 0.25 mm enamelled copper wire tuned by the help of the capacitors 8a, 8b to the frequency 1950 Hz for 5a and to 1240 Hz for 5b in the earth's magnetic field of the order of magnitude 0.5 Ørsted, while the coils 10a, 10b each comprise 200 turns of 0.30 mm enamelled copper wire. A transparent screen (not shown) which is transparent to core frequencies of the order of 1950 and 1240 Hz, but impermeable to the electronic frequency of 68.8 Hz is placed between the coils 4 and 5a-5b.

Koblingskondensatoren 13 har en kapasitet på 0,022 mikrofarad, kondensatorene 19a og 19b har kapasiteter på henholdsvis 0,5 mikrofarad og 0,1 mikrofarad, lekkasj emotstanden 16 er på 15 kiloohm, spolen 18 har en selvinduksjon på 11,2 Henry og diodene 14 og 15 er dioder av typen i7 P„. The coupling capacitor 13 has a capacity of 0.022 microfarad, the capacitors 19a and 19b have capacities of 0.5 microfarad and 0.1 microfarad respectively, the leakage resistance 16 is of 15 kiloohms, the coil 18 has a self-inductance of 11.2 Henry and the diodes 14 and 15 are diodes of the type i7 P„.

Endelig er forsterkeren 21 eri forsterker med et båndpass som ligger mellom 50 Hz og 150 Hz, hvilket tilsvarer et magnetisk feltområde mellom 0,25 og 0,75 Ørsted, idet den utgangsspenning c som påtrykkes frekvensmåleréri 22, ér åv stør-relsesordenen 2 volt. Finally, the amplifier 21 is an amplifier with a band pass that lies between 50 Hz and 150 Hz, which corresponds to a magnetic field range between 0.25 and 0.75 Ørsted, as the output voltage c applied to the frequency meter 22 is of the order of 2 volts.

På fig. 1 er vist signalene a i punktet li, b L punktet 20 (likerettét og filtrert signal) dg c ved utgangen åv forsterkeren 21. In fig. 1 shows the signals a at point li, b L point 20 (rectified and filtered signal) dg c at the output of amplifier 21.

Signalet c hår én frekvéns som er nøyaktig proporsjonal med styrkéhav det felt som skal måles, overensstemmende med formel (5) (idet f" er nettopp frékvénsen for dette signal).Denne frekvens ligger mellom 50 og 150 Hz, idet den midlere verdi på 100 Hz tilsvarer den midlere styrke av det jordmagnetiske felt (0,5 Ørsted). En så lav frekvens (når frekvensen i et proton-magnetometer ér 2100 Hz omtrent i det jordmagnetiske felt) begrenser litt den absolutte nøy-aktighet i magrietometret. I ethvert fall er det ved geofysisk eller annen leting ved hjelp av et luftbåret magnetovariometer mindré vesentlig å måle styrken av det j ordmagnetiske felt med eri meget stor absolutt nøyaktighet, enn å måle variasjonene og anomaliene for det magnetiske felt med én megét høy nøyaktighet. Oppfinnelsen gjør dét mulig å bevare en konstant følsom-het i området for målingene, dvs. i det nyttige frekvensområde (50—150 Hz) uten forstyrrelser fra rotasjonene av målehodet. The signal c has a frequency that is exactly proportional to the strength of the field to be measured, in accordance with formula (5) (since f" is precisely the frequency of this signal). This frequency lies between 50 and 150 Hz, with the average value of 100 Hz corresponds to the average strength of the Earth's magnetic field (0.5 Ørsted). Such a low frequency (when the frequency in a proton magnetometer is 2100 Hz approximately in the Earth's magnetic field) slightly limits the absolute accuracy of the magrietometer. In any case in geophysical or other exploration using an airborne magnetovariometer, it is less essential to measure the strength of the earth's magnetic field with very high absolute accuracy, than to measure the variations and anomalies of the magnetic field with a very high accuracy. The invention makes this possible to preserve a constant sensitivity in the area for the measurements, i.e. in the useful frequency range (50-150 Hz) without interference from the rotations of the measuring head.

Den frekvensmåler som ér vist på fig: 2, og soiri mottar utgangen av forsterkeren 21, gjør det mulig å realisere målinger av lave frekvenser i et bredt bånd med en konstant følsomhet. Denne frekvensmåler gjennomfører integrasjon av konstante ovefflåtér. Den omfatter: Midler 23, sorii med fordel består av en Schmidt trigger for å tillate.å forme lavfrekvenssignalet c soni på denne måte overføres til en rekke rektangulære pulser d med samme frekvens f" (signal d), The frequency meter which is shown in fig: 2, and soir receives the output of the amplifier 21, makes it possible to realize measurements of low frequencies in a wide band with a constant sensitivity. This frequency meter carries out the integration of constant overfloats. It comprises: Means 23, sorii advantageously consisting of a Schmidt trigger to allow.to shape the low-frequency signal c soni is thus transmitted into a series of rectangular pulses d of the same frequency f" (signal d),

midler til av dette signal d å utlede en form for ensréttede pulser e med samme frekvens f" som signalet d når det er formet, idet disse siste midler med fordel består av et system med likeretter-differentiatorer 24 med kondensatoren 25 og motstand 26, som realiserer differentia-sjonen, og med diodelikerettere 27, 28, midler egnet til å avgi kalibrerte pulser k som har en frekvens F som er meget høyere enn frekvensen f", for lavfrekvenssignalet c, idet disse midler f. eks. består av et ur 29, som avgir et sinusformet referansesignal m med frekvens F og en Schmidt trigger 30 for å forme og overføre det sinusformede signal m til en rekke med rektangulære pulser k, means for deriving from this signal d a form of rectified pulses e with the same frequency f" as the signal d when shaped, these last means advantageously consisting of a system of rectifier-differentiators 24 with the capacitor 25 and resistor 26, which realizes the differentiation, and with diode rectifiers 27, 28, means suitable for emitting calibrated pulses k which have a frequency F which is much higher than the frequency f", for the low-frequency signal c, these means e.g. consists of a clock 29, which emits a sinusoidal reference signal m with frequency F and a Schmidt trigger 30 to shape and transmit the sinusoidal signal m into a series of rectangular pulses k,

en omkoblersammenstilling 31 som i det ve-sentlige omfatter to transistorer 32, som danner en Schmidt trigger som lar de kalibrerte signaler k og også pulstog k' passere i den tid da inngangen 33 blir matet, a switch assembly 31 which essentially comprises two transistors 32, which form a Schmidt trigger which allows the calibrated signals k and also pulse trains k' to pass during the time when the input 33 is fed,

en frekvensdeler 34 forbundet med utgangen 35 av omkoblersammenstillingen for å motta a frequency divider 34 connected to the output 35 of the switch assembly to receive

toget med pulser k' som gir et tog med pulser n på sin første utgang 36 og et tog n' på sin annen utgang 37, the train of pulses k' which gives a train of pulses n on its first output 36 and a train n' on its second output 37,

en vippekrets 38 med to innganger 39, 40, hvorav deri ene 39 mottar de ensrettede pulser e og den annen 40 den differensierte utgang n" fra deleren 34 og en utgang 41 som mates fra det øyeblikk av da den første inngang 39 har mottatt en puls e inntil det øyeblikk da den a flip-flop circuit 38 with two inputs 39, 40, of which one 39 receives the rectified pulses e and the other 40 the differentiated output n" from the divider 34 and an output 41 which is fed from the moment the first input 39 has received a pulse e until the moment when the

annen inngang 40 mates med en puls n" som skyldes differentiasj onen i differentiatoren 36a a<y>signaler n, idet denne utgang 41 åpnes når den mates, pmkoblersammenstillingen 31 og midler til å integrere delerens 34 utgang, idet disse midler f, eks. består av en motstand 42 og en kondensator 43 for utgangen 36 og en motstand 44 og en kondensator 45 for utgangen 37. second input 40 is fed with a pulse n" which is due to the differentiation in the differentiator 36a a<y>signals n, this output 41 being opened when it is fed, the pmcoupler assembly 31 and means for integrating the output of the divider 34, these means f, e.g. consists of a resistor 42 and a capacitor 43 for the output 36 and a resistor 44 and a capacitor 45 for the output 37.

I en utførelsesform hvor frekvensen f" ligger mellom 50 og 150 Hz med en midlere verdi på 100 Hz, er frekvensen F lik 204,8 Hz, idet deleren 34 er en deler på 1024.Under disse forhold teller deleren 34 1024 kalibrerte pulser k' med frekvensen 204,8 Hz fra en første puls e. Etter denne tellingen på 1024 pulser k' forandrer deT leren 34 ved utgangen 36 likevektsstillingen for vippen 38, hvilket i omkpblersammenstillingen 31 blokerer sendingen av pulser k inntil den føl-gende puls e. Følgelig kan man for hver periode med pulstog e som følge a<y>signalet c, oppnå en signaloyerflate n hvis lengde er nøyaktig konstant (den tilsvarer 1024 tidsperioder). Integra-sjonen av denne konstante overflate gir en like-spenning V, som er disponibel ved 46, og som er proporsjonal med den frekvens f" som skal måles. In an embodiment where the frequency f" lies between 50 and 150 Hz with an average value of 100 Hz, the frequency F is equal to 204.8 Hz, the divider 34 being a divider of 1024. Under these conditions, the divider 34 counts 1024 calibrated pulses k' with the frequency 204.8 Hz from a first pulse e. After this count of 1024 pulses k', the deTler 34 at the output 36 changes the equilibrium position of the flip-flop 38, which in the switch assembly 31 blocks the sending of pulses k until the following pulse e. Consequently for each period of pulse train e following the a<y>signal c, one can obtain a signal surface n whose length is exactly constant (it corresponds to 1024 time periods). The integration of this constant surface gives a DC voltage V, which is available at 46, and which is proportional to the frequency f" to be measured.

For å øke følsomheten og redusere den støy som vil kunne frembringe en variasjon av mate-spenningen (variasjon av amplituden ay signalet n), utføres målingen ved differansen mellom de tp spenninger V, og V2(denne siste er disponibel ved 47 og tilsvarer den annen utgang 37 av deleren 34), Denne differansemåling fastleg-ger null ved frekvensen 100 Hz, idet det er gitt at divisjonen med 1024 i deleren 34 av frekvensen F = 204,8 kHz gir en frekvens på 200 Hz nøyaktig det dobbelte av den midlere frekvenf f" = 100 Hz. For en slik midlere frekvens på 10f Hz dannes de to signaler n og n' av prøver av samme lengde, men vel å merke med motsat<1>polaritet. For å realisere en slik fastsettelse av null, er det nødvendig å ha en fast basisfrekvens på 204,8 Hz, og for å skaffe dette sørger man for et ur 29 med temperaturstyrt kvarts. In order to increase the sensitivity and reduce the noise that will be able to produce a variation of the feed voltage (variation of the amplitude ay of the signal n), the measurement is carried out by the difference between the tp voltages V, and V2 (the latter is available at 47 and corresponds to the other output 37 of the divider 34), This difference measurement determines zero at the frequency 100 Hz, given that the division by 1024 in the divider 34 of the frequency F = 204.8 kHz gives a frequency of 200 Hz exactly twice the mean frequency f" = 100 Hz. For such an average frequency of 10f Hz, the two signals n and n' are formed by samples of the same length, but of opposite polarity. To realize such a determination of zero, it is necessary to have a fixed base frequency of 204.8 Hz, and to obtain this a clock 29 with temperature-controlled quartz is provided.

Med denne frekvensmåler får man en puls n eller n' med konstant lengde, bare en forskyvning av dens stilling i tiden kan frembringes alt etter faseforholdet for signalet c og ursving-ningene m. Denne forskyvning omformes til en sinusformet spenning med amplitude lik den verdi som er representert av størrelsen av en referanseperiode for signalet m. Det er derfor tilstrekkelig at forholdet F/f" er stort i forhold til frekvensen for variasjonene i det magnetiske félt som skal måles. With this frequency meter you get a pulse n or n' of constant length, only a displacement of its position in time can be produced depending on the phase relationship of the signal c and the clock oscillations m. This displacement is transformed into a sinusoidal voltage with an amplitude equal to the value is represented by the size of a reference period for the signal m. It is therefore sufficient that the ratio F/f" is large in relation to the frequency of the variations in the magnetic field to be measured.

I den foretrukne utførelsesform er de forskjellige motstander, kondensatorer og dioder følgende: In the preferred embodiment, the various resistors, capacitors and diodes are as follows:

(sammenstillingen 48,49 danner en differentia-tor som omformer de rektangulære pulser k til påvirkningspulser — av samme form som pul-sene e, men med frekvens F — for<p>mkobler-sammenstillingen 31). (the assembly 48,49 forms a differentiator which transforms the rectangular pulses k into impact pulses — of the same shape as the pulses e, but with frequency F — for the <p>mcoupler assembly 31).

(sammenstillingen 54,55 danner en differentia-tor som omformer det rektangulære signal n til pulser n"). (the assembly 54,55 forms a differentiator which transforms the rectangular signal n into pulses n").

Fprsåvidt angår differentiatorkretsen 50,52, så har den til oppgave å unngå at åpningen av transistor 32 setter i gang tellingen før refe^ransepulsen kommer. Denne transistor får, når den en gang er åpnet, en likeyektstilling på grunn av potensialfallet på dens kollektor over kollektormotstanden. Uten differentiatoren 50,52 ville den prøvespenning som skyldes dette spen-ningsfall, kunne sette i gang deleren 34.Differentiatoren blokerer faktisk passasjen av denne prøve. As far as the differentiator circuit 50, 52 is concerned, it has the task of preventing the opening of transistor 32 from starting the count before the reference pulse arrives. This transistor, once opened, attains an equalization state due to the potential drop on its collector across the collector resistance. Without the differentiator 50, 52, the sample voltage caused by this voltage drop could start the divider 34. The differentiator actually blocks the passage of this sample.

Den oppnådde følsomhet er på 14 volt for 50 Hz, dvs. 0,6 mV pr. gamma (1 gamma er 1,10—<5>The achieved sensitivity is 14 volts for 50 Hz, i.e. 0.6 mV per gamma (1 gamma is 1.10—<5>

Ørsted) og den er konstant mellom 50 og 150 Hz, dvs. når styrken av det magnetiske felt va-rierer mellom 6,25 og 0,75 Ørsted. Ørsted) and it is constant between 50 and 150 Hz, i.e. when the strength of the magnetic field varies between 6.25 and 0.75 Ørsted.

Som angitt ovenfor, utfører man subtraksjøTnen mellom spenningene Vjog V2og differanse-spenningen V^Vg påtrykkes en registreringsanordning (ikke vist) etter filtrering av det" øns= sede bånd ved hj elp av en forsterker (heller ikke vist), idet forsterkertypen avhenger av den valgte registreringsanordning, Man kan med fordel la forsterkeren omfatte en dempnings-inordning som gjør det mulig å justere følsom^heten, f. eks. til 1, 2,5, 5, 10, 25 eller 50 gamma alt etter det område som skal registreres. As indicated above, the subtraction between the voltages Vj and V2 and the difference voltage V^Vg is applied to a recording device (not shown) after filtering the "desired" band with the help of an amplifier (also not shown), the type of amplifier depending on the chosen recording device, One can advantageously have the amplifier include a damping device which makes it possible to adjust the sensitivity, for example to 1, 2.5, 5, 10, 25 or 50 gamma depending on the area to be recorded .

Man skaffer seg på denne måte et resonans-magnetometer som i forhold til allerede kjente magnetometere av denne type har mange for-deler, spesielt følgende: Først har man at dets målinger er uavhen-gige av manometerets rotasjoner i forhold til retningen av det felt som skal måles, In this way, you get a resonance magnetometer which, compared to already known magnetometers of this type, has many advantages, in particular the following: First, you have that its measurements are independent of the manometer's rotations in relation to the direction of the field which to be measured,

følsomheten er konstant i hele området for de styrker av det magnetiske felt for hvilket det er innregulert, the sensitivity is constant throughout the range of the strengths of the magnetic field for which it is regulated,

det gjør det mulig automatisk å registrere it enables automatic registration

variasjoner av det jordmagnetiske felt, variations of the earth's magnetic field,

dets følsomhet er regulerbar etter flere under «gamma». its sensitivity is adjustable according to several under "gamma".

Claims (3)

1. Magnetometer spesielt for måling av variasjoner i styrken av det jordmagnetiske felt og omfattende som i hovedpatentet nr. 110 748 to beholdere, hvorav den ene inneslutter en første art og den annen en annen art, forskjellig fra den første, subatomære partikler med magnetisk moment og kinetisk moment som ikke er null og for hvilke derfor det gyromagnetiske forhold er vel definert, idet de gyromagnetiske forhold for de to partikkel typer er forskjellige, midler til å frembringe to spenninger med frekvensen for den magnetiske resonans og som in-duseres av precesjonen for hver av de to partik-kelarter i det magnetiske felt hvori beholderne er plassert, midler til å måle den algebraiske forskjell mellom de to nevnte magnetiske reso-nansfrekvenser, idet hver av disse frekvenser blir påvirket av fortegnet for de tilsvarende gyromagnetiske forhold, karakterisert ved at de to beholdere utgjør to rom (la, lb) anordnet tilnærmet ved siden av hverandre og danner en dobbelt beholder (1) og at midlene til å frembringe de to spenninger og midlene til å måle den algebraiske forskjell mellom de to frekvenser består avet par spoler (5a, 5b) hver omviklet om et av rommene (la, lb) og anordnet for å frembringe en gjensidig kobling, et par forsterkere (7a, 7b) som er tilnærmet lineære og med meget høy forsterkning hvis to par inngangsklemmer (6a, 6b) hver er forbundet med en av de nevnte spoler (5a, 5b) og hvis utgangs-klemmer (lia, 11b) er forbundet med en spole (10a, 10b) med sin akse perpendikulært på aksen for den spole (5a, 5b) som er forbundet med inngangsklemmene for vedkommende forsterker, en detektor (12) forbundet med utgangen (lia) av en av de nevnte forsterkere (7a), et filter (17) forbundet med utgangen av detektoren og en frekvensmåler (22) forbundet med utgangen (20) av filteret, eventuelt gjennom en forsterker (21) , hvorved den av frekvensmåleren målte frekvens er proporsjonal med styrken av det magnetiske felt i det område hvor den dobbelte beholder (1) befinner seg.1. Magnetometer specifically for measuring variations in the strength of the earth's magnetic field and comprising as in main patent No. 110 748 two containers, one of which contains a first species and the other another species, different from the first, subatomic particles with magnetic moment and kinetic moment which is not zero and for which the gyromagnetic ratio is therefore well defined, since the gyromagnetic ratios for the two particle types are different, means to produce two voltages with the frequency of the magnetic resonance and which is induced by the precession for each of the two particle species in the magnetic field in which the containers are placed, means to measure the algebraic difference between the two mentioned magnetic resonance frequencies, each of these frequencies being affected by the sign of the corresponding gyromagnetic conditions, characterized by the two containers constitute two rooms (la, lb) arranged approximately next to each other and form a double container (1) and that m the means for producing the two voltages and the means for measuring the algebraic difference between the two frequencies consist of pairs of coils (5a, 5b) each wrapped around one of the spaces (la, lb) and arranged to produce a mutual coupling, a pair amplifiers (7a, 7b) which are approximately linear and of very high gain if two pairs of input terminals (6a, 6b) are each connected to one of said coils (5a, 5b) and if output terminals (lia, 11b) are connected with a coil (10a, 10b) with its axis perpendicular to the axis of the coil (5a, 5b) which is connected to the input terminals of the amplifier in question, a detector (12) connected to the output (lia) of one of said amplifiers (7a ), a filter (17) connected to the output of the detector and a frequency meter (22) connected to the output (20) of the filter, possibly through an amplifier (21), whereby the frequency measured by the frequency meter is proportional to the strength of the magnetic field in the area where the double container (1) is located see g. 2. Magnetometer ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert rom (la, lb) inneslutter en oppløsning (2a, 2b) inneholdende et oppløsningsmiddel som omfatter de nevnte subatomære partikler og oppløst i dette oppløs-ningsmiddel et fritt paramagnetisk radikal som har en hyperfin struktur (dvs. en resonansfre kvens i et mangetisk felt null) som er relativt høy og en dipolær kobling mellom de ikke parete elektroner. i det frie radikal og spinnene for atomkjernene i oppløsningsmidlet, idet metningen av en elektronisk resonansstråle av et slikt radikal på grunn av Overhauser-Abragam-effekten øker styrken av signalet med Larmor-frekvens av atomkjernene, og at magnetometeret omfatter midler til å mette den nevnte resonansstråle i de to rom (la, lb).2. Magnetometer according to claim 1, characterized in that each compartment (1a, 1b) encloses a solution (2a, 2b) containing a solvent which comprises the aforementioned subatomic particles and dissolved in this solvent a free paramagnetic radical which has a hyperfine structure (i.e. a resonance fre quence in a mangetic field zero) which is relatively high and a dipolar coupling between the unpaired electrons. in the free radical and the spins of the atomic nuclei in the solvent, the saturation of an electronic resonance beam of such a radical due to the Overhauser-Abragam effect increases the strength of the signal with the Larmor frequency of the atomic nuclei, and that the magnetometer includes means to saturate the aforementioned resonant beam in the two rooms (la, lb). 3. Magnetometer ifølge krav 1 eller 2, og innrettet til å måle variasjoner av styrken av det j ordmagnetiske felt, karakterisert v e d at den nevnte frekvensmåler (22) omfatter i kombinasjon midler (23) til å omdanne formen av lavfrekvenssignalet (c), midler (24) til av dette signal når det er gitt en form (d) å utlede ensrettede pulser (e) med samme frekvens som det formede signal, midler (29, 30) innrettet til å avgi kalibrerte pulser (k) som har en frekvens som er meget høyere enn frekvensen for det lav-frekvente signal, en omkoblersammenstilling (31) innrettet til når den befinner seg i åpen tilstand å la de kalibrerte signaler (k) passere, en frekvensdeler (34) forbundet med utgangen (35) av omkoblersammenstillingen, en vippean-ordning med to innganger (39, 40) hvorav den ene (39) mottar de nevnte ensrettede pulser (e) som skyldes det formede signal, og den annen (40) styrepulser (n") avledet fra utgangen av deleren (34) og en utgang (41) som åpnes fra det øyeblikk av hvor dens første inngang (39) mates med en ensrettet puls (e) og inntil det øyeblikk da dens annen inngang mates med en styrepuls (n"), idet den nevnte utgang åpner omkoblersammenstillingen (31) når den mates og midler (42, 43; 44, 45) til integrering av deler-utgangen (34).3. Magnetometer according to claim 1 or 2, and designed to measure variations in the strength of the earth's magnetic field, characterized in that said frequency meter (22) comprises in combination means (23) for converting the form of the low-frequency signal (c), means (24) to from this signal when given a shape (d) to derive rectified pulses (e) of the same frequency as the shaped signal, means (29, 30) arranged to emit calibrated pulses (k) having a frequency which is much higher than the frequency of the low-frequency signal, a switch assembly (31) adapted when in the open state to allow the calibrated signals (k) to pass, a frequency divider (34) connected to the output (35) of the switch assembly , a flip-flop arrangement with two inputs (39, 40) of which one (39) receives the aforementioned rectified pulses (e) resulting from the shaped signal, and the other (40) control pulses (n") derived from the output of the divider ( 34) and an exit (41) which is opened from the moment of its foot The first input (39) is fed with a unidirectional pulse (e) and until the moment when its second input is fed with a control pulse (n"), said output opening the switch assembly (31) when it is fed and means (42, 43; 44, 45) to integrate the parts output (34).